Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik PWM-Steuerung Gleichstrommotor


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von Julian M. (julian_m242)


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Abend zusammen,

Folgendes Problem. Die Schaltung wurde wie im Bild aufgebaut. An dem
Optokoppler hängt ein Arduino, welcher das PWM-Signal (5V, 4 kHz)
erzeugt. R2 wurde geändert auf einen 2 kOhm Widerstand, R1 auf einen 1
kOhm Widerstand. Zusätzlich hängt über dem Motor parallel ein Varistor.
Bei dem momentan verwendeten HEXFET handelt es sich um einen IRF2907pbf.
Dieser hängt an einem Kühlkörper und sollte genug Leistung haben. Es
handelt sich bei dem Motor um 750 Watt gebürsteten Gleichstrommotor. Das
PWM-Signal am Arduino wird über ein Pedal gesteuert. Der Teil
funktioniert auch soweit (getestet an einem Oszilloskop). Hänge ich nun
die Spannungsquelle (eine große Lithium-Ionen-Batterie) läuft der Motor
einmal recht stark an und dann tut sich erstmal gar nichts mehr. Hänge
ich stattdessen ein Netzteil dran und stelle auf das beispielsweise auf
12 V passiert erstmal nichts, was auch so sein soll. Gebe ich nun kurz
Gas läuft der Motor aber geht nicht mehr aus. Ich schätze, das das FET
nicht vernünftig Masse kriegt. Das FET wurde bereits getauscht,
durchgemessen und das Gate direkt auf Masse gelegt. Dann ist auch wie
erwartet nichts mehr passiert. Nur leider bin ich ratlos wieso das FET
nicht vernüftig sperrt. Ich hoffe Ihr könnt mir dabei weiterhelfen. Das
ist leider meine erste Schaltung die ich entwerfe und komme hier nicht
wirklich weiter. Vielen Dank bereits im Voraus!

von H. H. (Gast)


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Julian M. schrieb:
> Zusätzlich hängt über dem Motor parallel ein Varistor.

Da gehört kein Varistor ran, sondern eine schnelle Freilaufdiode!

von Julian M. (julian_m242)


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H. H. schrieb:
> Da gehört kein Varistor ran, sondern eine schnelle Freilaufdiode!

Vielen dank für die Antwort, hab eine da, sollte aber groß an der 
Funktion (beziehungsweise Fehlfunktion) nicht viel ändern. Wird aber 
getauscht danke dir!

von H. H. (Gast)


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Julian M. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Da gehört kein Varistor ran, sondern eine schnelle Freilaufdiode!
>
> Vielen dank für die Antwort, hab eine da, sollte aber groß an der
> Funktion (beziehungsweise Fehlfunktion) nicht viel ändern.

Au weia!

Dein zweiter Murks ist die viel zu hochohmige Ansteuerung des dicken 
MOSFET.

von Julian M. (julian_m242)


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H. H. schrieb:
> Julian M. schrieb:
>> H. H. schrieb:
>>> Da gehört kein Varistor ran, sondern eine schnelle Freilaufdiode!
>>
>> Vielen dank für die Antwort, hab eine da, sollte aber groß an der
>> Funktion (beziehungsweise Fehlfunktion) nicht viel ändern.
>
> Au weia!
>
> Dein zweiter Murks ist die viel zu hochohmige Ansteuerung des dicken
> MOSFET.

Ich bin für jede Hilfe dankbar! Freilaufdiode ist drinnen, R2 nun 570 
Ohm und R1 270 Ohm. Ist das noch zu hochohmig? Das Teilerverhältnis 
sollte so ja passen.

von Max M. (jens2001)


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Warum nimmst du einen Logic-Level-FET wenn du mit 36V arbeitest?
Nur weil da irgendwo ein Arduino rumdümpelt?
Nimm was vernünftiges.

Ich glaub auch nicht, dass der OC es schafst den FET ausreichend schnell 
um zu laden.

von Julian M. (julian_m242)


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Max M. schrieb:
> Warum nimmst du einen Logic-Level-FET wenn du mit 36V arbeitest?
> Nur weil da irgendwo ein Arduino rumdümpelt?
> Nimm was vernünftiges.
>
> Ich glaub auch nicht, dass der OC es schafst den FET ausreichend schnell
> um zu laden.

Das FET habe ich hauptsächlich genommen weil der Motor bis zu 30 Ampere 
Nennstrom hat. Da hatte ich sorgen wegen einem hohen Anlaufstrom. Der OC 
sollte den Arduino galvanisch trennen.

von H. H. (Gast)


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Julian M. schrieb:
> Ist das noch zu hochohmig?

Wird funktionieren.

von H. H. (Gast)


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Julian M. schrieb:
> Der OC
> sollte den Arduino galvanisch trennen.

Und das ist weswegen nötig?

von Rainer W. (rawi)


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Julian M. schrieb:
> Bei dem momentan verwendeten HEXFET handelt es sich um einen IRF2907pbf.

Julian M. schrieb:
> Bildschirmfoto_vom_2023-03-31_17-46-43.png

Oder doch ein IRLB3036PBF?

von H. H. (Gast)


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Rainer W. schrieb:
> Julian M. schrieb:
>> Bei dem momentan verwendeten HEXFET handelt es sich um einen IRF2907pbf.
>
> Julian M. schrieb:
>> Bildschirmfoto_vom_2023-03-31_17-46-43.png
>
> Oder doch ein IRLB3036PBF?

Gut aufgepasst! Dann ist die Schaltung ja noch mehr vermurkst.

von Julian M. (julian_m242)


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H. H. schrieb:
> Und das ist weswegen nötig?

Um sicher zu gehen das dieser nicht beschädigt wird. Auch war meine 
Überlegung, dass das MOSFET bei den 5 V des Arduinos nicht sauber 
durchschaltet. Sollte ich den Digital-Pin des Arduinos direkt an das 
Gate hängen?

Rainer W. schrieb:
> Oder doch ein IRLB3036PBF

Nein damit habe ich nur die Schaltung zu beginn einmal simuliert in 
LTspice, das FET wurde aber mit dem IRF2907pbf ausgetauscht. Nur nicht 
auf dem Bild.

H. H. schrieb:
> Dann ist die Schaltung ja noch mehr vermurkst.

Oben genannte Änderungen kann ich vornehmen und morgen einmal testen, 
sollte es damit dann funktionieren?

Danke für die Hilfe an alle!

von H. H. (Gast)


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Julian M. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Und das ist weswegen nötig?
>
> Um sicher zu gehen das dieser nicht beschädigt wird.

Angst...


> Auch war meine
> Überlegung, dass das MOSFET bei den 5 V des Arduinos nicht sauber
> durchschaltet. Sollte ich den Digital-Pin des Arduinos direkt an das
> Gate hängen?

Nicht wenn es ein IRF2907 ist.



> Rainer W. schrieb:
>> Oder doch ein IRLB3036PBF
>
> Nein damit habe ich nur die Schaltung zu beginn einmal simuliert in
> LTspice, das FET wurde aber mit dem IRF2907pbf ausgetauscht. Nur nicht
> auf dem Bild.

Ganz schlecht gemacht.



> H. H. schrieb:
>> Dann ist die Schaltung ja noch mehr vermurkst.
>
> Oben genannte Änderungen kann ich vornehmen und morgen einmal testen,
> sollte es damit dann funktionieren?

Bestenfalls zufällig, und weil nur knapp 2A fließen sollen, wenn denn 
wenigstens das stimmt.

von Julian M. (julian_m242)


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H. H. schrieb:
> Angst...

Tut mir leid ich verstehe nicht ganz...

H. H. schrieb:
> Nicht wenn es ein IRF2907 ist.

daher wollte ich das ganze über einen Spannungsteiler über den OC lösen 
um eine höhere Vgs zu erreichen. Das scheint leider keine saubere Lösung 
zu sein. Hättest du einen Vorschlag wie ich das vernünftig lösen könnte? 
Ich will eher ungern Murcks machen, habe aber leider wenig 
Erfahrungswerte auf die ich zurück greifen kann.

H. H. schrieb:
> Bestenfalls zufällig

Das wäre eher schlecht, danke für den Hinweis!

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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Julian M. schrieb:
> Hättest du einen Vorschlag wie ich das vernünftig lösen könnte?

Nimm einen angemessen dicken LL-MOSFET (IRLZ34N?), und den häng über 100 
Ohm direkt an den GPIO deines Arduino. Kannst auch noch eine Z-Diode von 
6V an GS des MOSFET hängen, wegen Gürtel+Hosenträger.

Fast vergessen: noch einen 100k Widerstand parallel zu GS, damit der 
MOSFET sicher gesperrt ist bis der µC angelaufen ist.

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